Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрооборудование высокого напряжения и его эксплуатация. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 116 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

измерений и сохраняется в памяти. Результаты измерения тока выводятся в долях от классификационного значения. Влияние внешнего тока утечки по поверхности изолирующей покрышки нейтрализуется и не влияет на средние значения, сохраняемые в памяти.

В памяти сохраняются и могут быть отражены на дисплее следующие параметры:

• все 10-минутные записи за последний

час;

• среднечасовые значения за последние 24 часа;

• средние значения за последнюю неделю;

• среднесуточные значения за последний месяц;

• среднемесячные значения за последний год;

• среднегодовое значение.

В энергосистемах России для диагностики ОПН применяются приборы, разработанные в ЗАО «Завод энергозащитных устройств», г. Санкт-Петербург:

• измерительное устройство для контроля тока проводимости ОПН

УКТ-03 и система СКАТ-3 (табл. 2);

• счетчик СИТ-1 стационарно устанавливается в рассечку проводника функционального заземления ОПН и предназначен для регистрации общего количества импульсов тока, действующих на ОПН при грозовых и коммутационных перенапряжениях. Конструкция счетчика позволяет отстроиться от не влияющих на ресурс ОПН импульсов тока и реагировать только на опасные

воздействия;

• Клещи токоизмерительные цифровые KEW 2432 – это портатив-

ный переносной прибор, предназначенный для контроля величины полного тока проводимости ОПН под рабочим напряжением. Для контроля тока проводимости ОПН 4 мА используется поддиапазон измерения переменного тока.

Действующее значение полного тока проводимости под рабочим напряжением измеряют клещами KEW 2432. Для этого клещи должны плотно обхватывать проводник

функционального заземления ограни-

чителя на участке между счетчиком и землей.

Отличительные особенности клещей:

• не подвержены воздействию внешних магнитных полей;

• высокая чувствительность измерения;

• три диапазона измерения переменного тока: 4 мА/ 40 мА/ 100 мА;

• возможность выбора частоты для устранения гармоник;

• функция запоминания данных.

Дополнительно измерение тока проводимости рекомендуется про-

– –

(

– –

водить после регистрации счетчиком СИТ-1 первых десяти импульсов тока, а также после регистрации каждых последующих двух-трех импульсов тока.

Срок службы ОПН определяется совокупностью воздействующего на него напряжения в нормальном эксплуатационном режиме и импульсов ограничиваемых им перенапряжений, причем каждый энергоемкий импульс, отводимый

ОПН, приводит к вырабатыванию ресурса пропускной способности ограничителя. Контроль тока проводимости вместе с регистрацией числа энергонасыщенных импульсов тока позволяет вести оперативный мониторинг состояния ОПН и своевременно принимать решение о выводе ограничителя из эксплуатации.

Таблица 2

Технические характеристики средств контроля

технического состояния ОПН

Характеристика

устройства

Полный ток проводимости, не более

Ток проводимости основной гармоники, не более 10 мА (а.з.) 10 мА (д.з.) 9 мА (д.з.)

Ток проводимости третьей гармоники, не более 10 мА

Ток проводимости пятой гармоники, не более

Ток проводимости седьмой гармоники, не более

Измеритель

тока проводимости

а.з.) 5 мА (д.з.) 9 мА (д.з.)

УКТ-03 СКАТ-3

9 мА (д.з.)

Окончание табл. 2

Характеристика

устройства

Диагностируемые дефекты ОПН

Измеритель тока

проводимости

• Изменения вольтамперной характеристики варисторов при напряжениях, близких к рабочим;

• значительное увлажнение элементов конструкции (разгерметизация)

УКТ-03 СКАТ-3

• Изменения вольт-амперной характеристики варисторов при напряжениях, близких к рабочим;

• значительное увлажнение элементов конструкции (раз-

метизация)

ге

• Изменения вольт-амперной характеристики варисторов при напряжениях, близких к рабочим;

• значительное увлажнение элементов конструкции (раз-

метизация)

ге

Измерение токов проводимости: амплитуды полного тока, тока проводимости основной гармоники, тока проводимости третьей гармоники проводится с помощью измерительного устройства УКТ-03. Схема испытательной установки показана на рис. 25. Она включает: автоматический выключатель QF; магнитные пускатели KМ1, KМ2; вольтметр V; автотрансформатор Т1 типа ЛАТР; высоковольтный трансформатор Т2; измерительное устройство для контроля тока проводимости

ОПН типа УКТ-03. Включением автомата QF подается напряжение на регулировочный автотрансформатор. Плавно повышая напряжение, контролируемое с помощью киловольтметра, включенного со стороны ВН испытательного трансформатора, устанавливают необходимое значение испытательного напряжения и измеряют токи проводимости.

Рис. 25. Принципиальная схема испытательной установки

Задание

1. Детально изучить принцип работы измерительного устройства

типа УКТ-03.

2. Сравнить измеренные токи ОПН различных изготовителей при

одной величине испытательного напряжения.

3. Дать заключение о возможности их эксплуатации.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие защитного аппарата ОПН от вентильных разряд-

ников?

2. Почему в качестве диагностического параметра используется активная составляющая тока, протекающего через ограничитель перенапряжений?

3. Почему критерием дефектности варистора ОПН являются высшие гармоники активной составляющей тока?

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ

КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

3.1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Предохранитель – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение, с последующим гашением возникающей электрической дуги. Предохранитель – простейший аппарат, способный защитить оборудование от токовых перегрузок и коротких замыканий.

Преимущества предохранителей:

1) простота устройства

2) крайне быстрое отключение тока короткого замыкания;

3) надежность и простота эксплуатации;

4) способность предохранителей некоторых типов ограничивать

ток короткого замыкания.

Недостатки предохранителей:

1) селективность отключения участков цепи при ее защите предо-

хранителями может быть обеспечена только в радиальных сетях;

2) автоматическое повторное включение цепи после срабатывания предохранителя возможно только многократного действия более сложной конструкции;

3) отключение цепей плавкими предохранителями обычно связано с перенапряжениями;

4) возможность однополюсного срабатывания предохранителей и последующая неполнофазная работа участков сети;

В электрических сетях напряжением свыше 1 кВ получили распро-

странение предохранители двух типов.

1. Предохранители с кварцевым наполнителем (типа ПК).

и низкая стоимость;

при применении предохранителей

2. Предохранители с автогазовым гашением дуги (типа ПСН –

предохранитель стреляющий наружной установки; ПВТ – предохранитель выхлопного типа).

Ниже приведен пример условного обозначения предохранителей:

ПКТ-101-10-50-31,5 У3,

где ПКТ-101 – наименование типа и серии предохранителя; вторая цифра (10) – номинальное напряжение, кВ; третья (50) – номинальный ток, А; четвертая (31,5) – номинальный ток отключения, кА; У3 – климатическое исполнение и

категория размещения по ГОСТ 15150.

Предохранители изготовляются на напряжение до 110 кВ.

Номинальным током предохранителя называется ток, на который рассчитаны его токоведущие части и контактное устройство, а номинальным током плавкой заставки – ток, который длительно протекает по плавкой вставке, не вызывая ее плавления. Предельным отключаемым током называется наибольший ток КЗ, который способен

отклю-

чить предохранитель без повреждения своих частей.

Важной характеристикой предохранителя является зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока – времятоковая характеристика. Для совершенной защиты необходимо, чтобы времятоковая характеристика предохранителя (рис. 26, кривая 1) во всех точках шла немного ниже характеристики защищаемой цепи или объекта (кривая

2). Однако кривая 3 (реальная характеристика

предохранителя) пересе-

кает кривую 2.

Рис. 26. Согласование харак-

теристик предохранителя

и защищаемого объекта

Если защитная характеристика предохранителя будет соответствовать кривой 1, то предохранитель может срабатывать при небольших токовых перегрузках (например, при пуске двигателя). Поэтому ток

плавления вставки выбирается несколько больше, чем номинальный ток нагрузки. По этой причине кривая 3 пересекается с кривой 2. Предохранитель защищает объект в области больших токовых перегрузок Б. В области А предохранитель объект не защищает.

Ток, при котором плавкая вставка перегорает по достижении установившейся температуры, называется минимальным плавящим током. Защитные

характеристики предохранителей типа ПК в зависимости от номинального тока плавкой вставки показаны на рис. 27. Защитные характеристики предохранителей необходимы для координации их действия с действием других предохранителей и выключателей. Они могут быть получены только при испытании, и представляются заводами-изготовителями. Как видно из рис. 27, по мере увеличения номинального тока

плавкой вставки характеристики смещаются вправо. Значение тока, при котором плавкая вставка предохранителя перегорает в течение одного часа, должно составлять от 1,3 до 2,0 номинального тока плавкой вставки.

Рис. 27. Защитные характеристики

предохранителей типа ПК

Поскольку время плавления вставки при пограничном токе велико (более 1 ч), а температура плавления материала составляет много сотен градусов Цельсия, все детали предохранителя нагреваются до высоких температур. Происходит тепловое старение плавкой вставки.

Наибольшая температура частей предохранителя, заряженного любой

из предназначенных для него плавких вставок, при температуре воздуха +400 °С не должна превышать значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

Наибольшие допустимые температуры

частей предохранителей

Наименование частей

Токоведущие части, кроме находящихся внутри патрона

Патрон из керамического изоляционного материала в наиболее нагретой точке поверхности

Патрон из органического изоляционного материала в наиболее нагретой точке поверхности

Наибольшая

температ

105

155

100

ра, °C

В предохранителях с кварцевым наполнителем гашение дуги происходит настолько быстро, что ток короткого замыкания в цепи не успевает достичь своего максимального значения. Эта особенность предохранителей ПК называется «токоограничивающий эффект». Осциллограммы процесса гашения дуги предохранителями с токоограничивающим эффектом показаны на рис. 28.

Рис. 28. Отключение постоянного и переменного токов КЗ

предохранителями с токоограничивающим эффектом

На рис. 28 время

– это время гашения дуги, а ток

откл

– вели-

чина тока, до которой ограничивается ток КЗ. С ростом номинального тока возрастает, естественно, и минимальное сечение вставки. Увеличение этого сечения приводит к возрастанию длительности плавления вставки и уменьшению эффекта токоограничения. Интенсивный отвод тепла от вставки при номинальном режиме позволяет выбрать уменьшенное сечение вставки и повысить эффект токоограничения.

Токоограничивающая способность предохранителей зависит от номинального тока вставки, значения ожидаемого тока КЗ и фазы включения (наличия и значения апериодической составляющей тока КЗ). Чем больше номинальный ток плавкой вставки, тем ниже токоограничивающее действие плавкого предохранителя. Так, при I

= 400 А

ном

токоограничение почти отсутствует.

Предохранители с малыми номинальными токами, например ПКН (для защиты трансформаторов напряжения), обладают значительным токоограничивающим эффектом. Они могут устанавливаться в сетях с мощностью короткого замыкания до 1000 МВ·А. Для предохранителей некоторых типов (ПКТУ) отключаемая мощность вообще не ограничивается.

Основные технические требования к предохранителям изложены в

ГОСТ 2213–79 «Предохранители переменного тока на напряжения

3 кВ и выше. Общие технические условия».

3.2. КОНСТРУКЦИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

Рассмотрим основные составные элементы современных конструкций предохранителей с мелкозернистым наполнителем.

1. Основание предохранителя – опорная несъемная часть, содержащая: изоляторы, цоколь (может отсутствовать), контакты для установки в них заменяемого элемента или его держателя, выводы для присоединения внешней цепи, устройства для сигнализации, блокировки и управления (могут отсутствовать).

2. Держатель заменяемого элемента

– съемная часть предохраните-

ля, предназначенная для крепления в ней заменяемого элемента. Держатель может быть концевым (для закрепления каждого конца патрона) или представлять собой полный изоляционный корпус с дета-

лями для крепления заменяемого элемента у выхлопных предохранителей. В последнем случае внутренние стенки корпуса держателя могут быть использованы в качестве газогенерирующего материала для дугогашения.

3. Ударное устройство – часть предохранителя, которая при его срабатывании освобождает нормированную механическую энергию, способную вызвать срабатывание другого аппарата, механизма откидывания заменяемого элемента (держателя) или

устройства сигнализа-

ции, блокировки и управления.

4. Указатель срабатывания – часть предохранителя, предназначенная для указания в месте расположения предохранителя, сработал ли он, т. е. произошло ли сплавление плавкой вставки.

5. Заменяемый элемент предохранителя, подлежащий замене после его срабатывания и представляющий собой: у предохранителей с мелкозернистым наполнителем – один или более патронов, у

предохранителей выхлопных – плавкую вставку с дополнительными деталями крепления.

6. Патрон предохранителя – съемная часть токоограничивающего предохранителя с мелкозернистым наполнителем, представляющая собой закрытый изоляционный корпус с контактными наконечниками, содержащий: плавкую вставку, мелкозернистый наполнитель, указатель срабатывания или ударное устройство.

7. Плавкая вставка предохранителя – часть заземляемого элемента предохранителя, предназначенная для расплавления под действием тока, превышающего определенное значение, в течение определенного времени.

Внутреннее устройство предохранителей серии ПК показано на

рис. 29.

На рис. 29: 1, 9 – крышки; 2 – указатель срабатывания; 3, 4 – соответственно пружина и корпус указателя; 5 – патрон; 6 – керамический сердечник; 7 – кварцевый песок; 8 – контактный колпачок; 10 – вставка указателя; 11 – указатель срабатывания.

Предохранители состоят

из фарфоровой или стеклянной трубки, по торцам заделанной латунными колпаками. Наполнитель в виде сухого кварцевого песка засыпается через отверстие в колпаке, которое после засыпки запаивается крышкой.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 116 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]